Programa Nuevas Fronteras

Plutón fue observado por la sonda espacial New Horizons el 14 de julio de 2015.

Caronte, la luna de Plutón, el 14 de julio de 2015, fotografiada por la sonda "New Horizons".

New Horizons , una misión a Plutón , fue lanzada el 19 de enero de 2006. Tras recibir asistencia gravitatoria de Júpiter en febrero de 2007, la nave continuó su viaje hacia Plutón. El sobrevuelo principal de la misión tuvo lugar el 14 de julio de 2015, y posteriormente la nave fue dirigida hacia unobjeto del Cinturón de Kuiper llamado 486958 Arrokoth para un sobrevuelo el 1 de enero de 2019. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Otra misión que se consideró junto con esta fue New Horizons 2. ^{[ 11 ]}

Juno es una misión de exploración de Júpiter que se lanzó el 5 de agosto de 2011 y llegó en julio de 2016. Es la primera nave espacial de propulsión solar en explorar un planeta exterior. La nave fue colocada en una órbita polar para estudiar el campo magnético y la estructura interna del planeta. La misión Galileo de la NASA a Júpiter proporcionó un amplio conocimiento sobre su atmósfera superior; sin embargo, un estudio más profundo de Júpiter es crucial no solo para comprender su origen y la naturaleza del Sistema Solar, sino también de los planetas extrasolares gigantes en general. La investigación de la nave espacial Juno tiene como objetivo abordar los siguientes objetivos para Júpiter:

• Comprender las propiedades dinámicas y estructurales generales de Júpiter mediante la determinación de la masa y el tamaño de su núcleo, sus campos gravitatorios y magnéticos, y la convección interna;
• Medir la composición atmosférica de Júpiter, en particular las abundancias de gases condensables (H₂O _, NH₃ _, CH₄ _y H₂S ₎ , el perfil de temperatura atmosférica de Júpiter, el perfil de velocidad del viento y la opacidad de las nubes a mayores profundidades que las alcanzadas por la sonda de entrada Galileo , con el objetivo de alcanzar 100 bares en múltiples latitudes; y
• Investigar y caracterizar la estructura tridimensional de la magnetosfera polar de Júpiter.

OSIRIS-REx significa "Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos, Seguridad, Explorador de Regolito" y fue lanzado el 8 de septiembre de 2016. ^{[ 12 ]} El plan de esta misión era orbitar un asteroide, entonces llamado 1999 RQ ₃₆ (ahora 101955 Bennu ), para 2020. Después de extensas mediciones, la nave espacial recolectó una muestra de la superficie del asteroide para regresar a la Tierra en 2023. Se espera que la misión, sin el costo del vehículo de lanzamiento ($183.5 millones), cueste aproximadamente $800 millones. ^{[ 13 ] [ 14 ]} La muestra recuperada ayudará a los científicos a responder preguntas de larga data sobre la formación del Sistema Solar y el origen de las moléculas orgánicas complejas necesarias para el origen de la vida . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

El asteroide Bennu es un potencial impactador futuro de la Tierra y figura en la Tabla de Riesgos Sentry con la tercera calificación más alta en la Escala Técnica de Peligro de Impacto de Palermo (alrededor de 2015). ^{[ 17 ]} A finales de la década de 2100 existe una probabilidad acumulada de aproximadamente el 0,07 % de que pueda impactar la Tierra; por lo tanto, es necesario medir la composición y el efecto Yarkovsky del asteroide. ^{[ 18 ]}

Dragonfly enviará una nave robótica móvil con rotor a Titán, la luna más grande de Saturno ^{[ 19 ]} , y utilizará generadores termoeléctricos de radioisótopos multimisión (MMRTG) para obtener energía y navegar a través de la atmósfera de Titán. ^{[ 3 ] [ 20 ] [ 21 ]} El límite de costo de desarrollo es de aproximadamente 1000 millones de dólares. ^{[ 22 ]} A partir de junio de 2024, el lanzamiento de Dragonfly está programado para julio de 2028. ^{[ 23 ]}

La competencia para la cuarta misión comenzó en enero de 2017. El anuncio de oportunidad de la NASA se limitó a seis temas de misión: cinco recomendados por la Encuesta Decenal de 2011 y un sexto, "Mundos Oceánicos", que abarcaba misiones relacionadas con Titán o Encélado que no habían sido incluidas en las recomendaciones de la encuesta: ^{[ 22 ]}

1. Retorno de muestras de la superficie de un cometa: una misión de aterrizaje en el núcleo de un cometa y retorno de muestras.
2. Retorno de muestras del Polo Sur Lunar: una misión para aterrizar en la cuenca Aitken del Polo Sur de la Luna y traer muestras de regreso a la Tierra.
3. Mundos oceánicos (Titán y/o Encélado)
4. Sonda Saturno: una sonda atmosférica
5. Viaje y encuentro con los asteroides troyanos: una misión para sobrevolar dos o más asteroides troyanos.
6. Módulo de aterrizaje de Venus

La NASA recibió y revisó 12 propuestas: ^{[ 22 ] [ 24 ]}

Retorno de muestras de la superficie del cometa

• El cometa CONDOR ( Comet Nucleus Dust and Organics Return ) recuperará una muestra de 67P/Churyumov–Gerasimenko . ^{[ 24 ] [ 25 ]}
• El cometa CORSAIR ( Comet Rendezvous, Sample Acquisition, Investigation, and Return ) tomaría muestras del cometa 88P/Howell . ^{[ 24 ] [ 26 ]}
• Retorno de muestras de exploración astrobiológica de cometas (CAESAR) al cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko ^{[ 27 ]}

Muestra del Polo Sur Lunar

• MoonRise , una misión de retorno de muestras para explorar la cuenca Aitken del Polo Sur lunar ^{[ 24 ]}

Mundos oceánicos

• Oceanus , un orbitador para investigar la habitabilidad potencial de Titán . ^{[ 28 ]}
• Dragonfly , un helicóptero que volaría sobre el paisaje y los océanos de Titán para estudiar la química prebiótica. ^{[ 19 ] [ 29 ]}
• Enceladus Life Finder (ELF), un orbitador astrobiológico a Enceladus. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}
• Firmas de vida y habitabilidad de Encélado (ELSAH) ^{[ 24 ] [ 33 ]}

Sonda a Saturno

• Saturn PRobe Interior and aTmosphere Explorer (SPRITE), una sonda atmosférica para investigar la atmósfera y la composición de Saturno. ^{[ 34 ]}

Gira y encuentro troyano

• Ninguno ^{[ nota 1 ]}

Módulo de aterrizaje de Venus

• Explorador atmosférico y geoquímico Venus in situ (VISAGE), una sonda atmosférica y módulo de aterrizaje de Venus . ^{[ 35 ]}
• Venus In situ Composition Investigations (VICI), un módulo de aterrizaje. ^{[ 24 ] [ 36 ]}
• Venus Origins Explorer (VOX), un orbitador de Venus. ^{[ 37 ]}

De las 12 propuestas iniciales, la NASA seleccionó dos para estudios conceptuales adicionales el 20 de diciembre de 2017, incluyendo Dragonfly . ^{[ 38 ]}

Los dos finalistas, CAESAR y Dragonfly , recibieron cada uno 4 millones de dólares de financiación hasta finales de 2018 para seguir desarrollando y perfeccionando sus conceptos. ^{[ 39 ]} El 27 de junio de 2019, la NASA anunció la selección de Dragonfly como la misión New Frontiers 4 para un lanzamiento en 2026, ^{[ 40 ]} posteriormente retrasado a julio de 2028. ^{[ 23 ]}

En 2011, el Estudio Decenal de Ciencias Planetarias, Visiones y Viajes para la Ciencia Planetaria en la Década 2013-2022 , recomendó que se seleccionaran dos misiones de Nuevas Fronteras por década, y que el período 2013-2022 comprendiera la selección de Nuevas Fronteras 4 y 5. El Estudio de 2011 recomendó que para Nuevas Fronteras 5, cualquier tema de misión candidato restante de su lista para Nuevas Fronteras 4 se mantuviera, y que se agregaran dos temas candidatos más: Observador de Io y Red Geofísica Lunar. ^{[ 41 ]} Con la adición del tema Mundos Oceánicos después del estudio de 2011 y la selección de Dragonfly como NF-4 en 2019, la lista de temas elegibles para NF-5 quedó como:

• Retorno de muestras de la superficie del cometa
• Observador de E/S
• Red Geofísica Lunar
• Retorno de muestras del Polo Sur Lunar-Cuenca Aitken
• Mundos Oceánicos (solo Encélado);
• Sonda a Saturno; y
• Explorador in situ de Venus

La Revisión de Medio Término de 2018 de la Encuesta Decenal 2013-2022 encontró que la NASA se estaba quedando atrás en la cadencia de dos misiones por década y recomendó la publicación del Anuncio de Oportunidad de New Frontiers 5 a más tardar en diciembre de 2021. ^{[ 42 ]} Thomas Zurbuchen , Administrador Asociado de la Dirección de Misiones Científicas , respondió positivamente a la recomendación de la Revisión de Medio Término, afirmando que la NASA estaba "comprometida a realizar dos concursos de New Frontiers por década" y planeaba publicar el Anuncio de Oportunidad en 2021 o 2022, ^{[ 43 ]} aunque la Revisión de Medio Término estimó una fecha de publicación tan tardía como 2023. ^{[ 42 ]}

El informe sucesor de la Encuesta Decenal de Ciencias Planetarias, Orígenes, Mundos y Vida: Una Estrategia Decenal para la Ciencia Planetaria y la Astrobiología 2023-2032, se publicó en abril de 2022. En él se recomendaban temas de misión para Nuevas Fronteras 6 y Nuevas Fronteras 7 , bajo la premisa de que Nuevas Fronteras 5 se seleccionaría poco después basándose en la lista de candidatos de la Encuesta Decenal de 2011. El informe señalaba que el proceso de la encuesta decenal había comenzado cuando se asumió que Nuevas Fronteras 5 se seleccionaría en 2021, y que "la composición del comité no fue diseñada ni evaluada para proporcionar conclusiones y recomendaciones imparciales sobre NF-5". ^{[ 44 ]}

La NASA publicó el borrador del Anuncio de Oportunidades de New Frontiers 5 el 10 de enero de 2023. ^{[ 45 ]} El 24 de agosto de 2023, la NASA anunció que, debido a las restricciones presupuestarias establecidas mediante la Ley de Responsabilidad Fiscal de 2023 , la publicación oficial del Anuncio de Oportunidades para New Frontiers 5 se retrasaría hasta no antes de 2026. ^{[ 46 ]}

El nuevo retraso en la selección de New Frontiers 5 provocó que el cronograma de New Frontiers 5 se superpusiera con el previsto para New Frontiers 6, y generó dudas sobre si las recomendaciones de los Estudios Decenales de 2011 o 2022 deberían guiar las prioridades de selección de misiones. La NASA solicitó a las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina que investigaran e informaran sobre cualquier avance científico, programático y tecnológico que tuviera un impacto significativo en los temas prioritarios para la selección de New Frontiers 5. El 25 de febrero de 2025 se publicó un Informe de Estudio de Consenso que recomendaba una lista revisada de temas de misión elegibles para New Frontiers 5 que proponía eliminar dos temas de la lista original (Lunar South Pole-Aitken Basin Sample Return, citando objetivos superpuestos con la misión Endurance-A ; y Venus In-Situ Explorer, citando equilibrio programático dado que las misiones DAVINCI , VERITAS y EnVision ) y adelantar dos temas de la lista de New Frontiers 6 (Centaur Orbiter and Lander y Ceres Sample Return), dejando los siguientes temas elegibles recomendados para New Frontiers 5: ^{[ 47 ]}

• Orbitador y módulo de aterrizaje Centaur
• Devolución de muestra de Ceres
• Retorno de muestras de la superficie del cometa
• Múltiples sobrevuelos de Encélado
• Observador de E/S
• Red Geofísica Lunar; y
• Sonda a Saturno

Se espera que New Frontiers 6 continúe utilizando la lista de temas de la Encuesta Decenal de 2022. En relación con la lista de temas revisada recomendada para New Frontiers 5, esto agregaría dos temas de misiones más que no fueron respaldados para un lanzamiento anterior debido a misiones relativamente contemporáneas a Titán y Venus y excluiría lo que podría seleccionarse para New Frontiers 5: ^{[ 48 ]}

• Orbitador y módulo de aterrizaje Centaur
• Devolución de muestra de Ceres
• Retorno de muestras de la superficie del cometa
• Múltiples sobrevuelos de Encélado
• Red Geofísica Lunar;
• Sonda a Saturno;
• Orbitador Titán; y
• Explorador in situ de Venus

También se prevé que New Frontiers 7 continúe utilizando la lista de temas del Estudio Decenal de 2022, que consta de cualquiera de los temas candidatos de New Frontiers 6 que no fueron seleccionados en New Frontiers 5 o 6, con la adición de un tema de misión "Triton Ocean Worlds Surveyor". ^{[ 48 ]} Sin embargo, dada la menor frecuencia de publicación de la NASA, es posible que se haya completado otro Estudio Decenal para cuando comience el proceso de selección de misiones.